题面据 IMO Shortlist 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。
Let be a positive integer and let , be two sequences of positive real numbers. Suppose is a sequence of positive real numbers such that for all .
Let . Prove that
<details><summary>comment</summary>*Edited by Orl.*</details>
*Proposed by Reid Barton, USA*
令 为正整数,并令 、 为两个正实数序列。假设 是正实数序列,使得 对于所有 。
设 。证明$$
\left(\frac{M+z_2+\dots+z_{2n}}{2n} \right)^2
\ge
\left(\frac{x_1+\dots+x_n}{n} \right)
\left(\frac{y_1+\dots+y_n}{n}\right)。 $$
<details><summary>评论</summary>*由 Orl 编辑。*</details>
*由美国 Reid Barton 提出*
提示 1
先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值。
提示 2
把整数条件转成同余方程、指数比较或下降过程。
提示 3
若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例、无限下降或模限制。
完整解答
这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2003 年 IMO Shortlist S22 可先归入数论:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。
这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?